Thiết kế hệ thống cung cấp điện trên xe du lịch 5 chổ - 2.05 Tấn
MỤC LỤC
1. MỤC ĐÍCH Ý NGHĨA ĐỀ TÀI 3
2. TỔNG QUAN 5
2.1. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG CUNG CẤP 5
2.1.1. Công dụng 5
2.1.2. Phân loại 5
2.1.3. Yêu cầu 6
2.1.4. Những thông số cơ bản của hệ thống cung cấp 6
2.1.5. Các bộ phận cơ bản của hệ thống cung cấp 6
2.1.5.1 Ắc quy 6
2.1.5.2. Máy phát điện 11
2.1.5.3. Bộ điều chỉnh 14
2.1.5.4. Bộ chỉnh lưu 16
2.2. TỔNG QUAN VỀ XE HYUNDAI TUCSON 17
2.2.1. Giới thiệu chung về xe Hyundai Tucson 17
2.2.2. Các thông số kỹ thuật của xe Hyundai Tucson 18
2.2.2.1. Sơ đồ tổng thể xe Hyundai Tucson 18
2.2.2.2. Thông số kỹ thuật của xe Hyundai Tucson 19
2.2.3. Các hệ thống cơ bản trên xe Hyundai Tucson 19
2.2.3.1. Động cơ 19
2.2.3.2. Hệ thống lái 21
2.2.3.3. Hệ thống phanh 22
2.2.3.4. Hệ thống treo 23
2.2.3.5. Hệ thống truyền lực 25
3. TÍNH TOÁN HỆ THỐNG CUNG CẤP 28
3.1. PHÂN TÍCH CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 28
3.1.1. Các tải công suất điện tiêu thụ trên ô tô 28
3.1.2. Sơ đồ và nguyên lý hệ thống cung cấp chọn thiết kế 30
3.2. TÍNH TOÁN HỆ THỐNG CUNG CẤP 31
3.2.1. Tính toán công suất máy phát 31

4.2.2.3. Đồng hồ tốc độ xe loại điện tử chỉ thị bằng kim 61
4.2.2.4. Đồng hồ nhiên liệu trên xe 61
4.2.2.5. Đồng hồ nhiệt độ nước làm mát trên xe 62
4.3. HỆ THỐNG AN TOÀN 62
4.3.1. Hệ thống chống bó cứng phanh ABS 63
4.3.1.1.Cấu tạo của một số bộ phận trong hệ thống ABS 63
4.3.1.2. Sơ đồ mạch điều khiển và nguyên lý hoạt động 64
4.3.2. Hệ thống túi khí SRS (Supplementary Restraint System) 67
4.3.2.1. Cấu trúc cơ bản 67
4.3.2.2. Sơ đồ mạch điện và nguyên lý hoạt động hệ thống túi khí SRS trên xe 67
4.4. CÁC HỆ THỐNG PHỤ 69
4.4.1. Hệ thống lau rửa kính 69
4.4.2. Hệ thống nâng hạ kính 71
4.4.3. Hệ thống sấy kính 72
4.4.3.1. Công dụng, đặc điểm hệ thống sấy kính 72
4.4.3.2. Sơ đồ mạch điện và nguyên lý hoạt động của hệ thống sấy kính 72
4.4.4. Hệ thống khóa cửa 73
4.4.4.1. Công tắc điều khiển cửa 73
4.4.4.2. Sơ đồ và nguyên lý hoạt động mạch điện điều khiển khóa cửa 74
4.4.5. Hệ thống điều hòa không khí 74
4.4.5.1. Sơ đồ mạch điện điều khiển hệ thống điều hòa không khí 75
4.4.5.2. Nguyên lý hoạt động 75
5. CÁC HƯ HỎNG VÀ CÁCH KHẮC PHỤC 77
5.1. CÁC HƯ HỎNG VÀ CÁCH KHẮC PHỤC TRONG HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN 77
5.1.1. Đèn báo nạp hoạt động không bình thường 77
5.1.1.1. Đèn báo nạp không sáng khi khóa điện bật ON 77
5.1.1.2. Đèn báo nạp không tắt sau khi động cơ khởi động 77
5.1.1.3. Đèn nạp thỉnh thoảng sáng khi động cơ hoạt động 77
5.1.2. Ắc quy yếu, hết điện 78
5.1.3. Ắc quy bị nạp quá mức 78

nguồn điện này được cung cấp bởi ăcquy và máy phát.
Với những ý nghĩa tốt đẹp đó em quyết định chọn đề tài “Thiết kế hệ thống
cung cấp điện trên xe du lịch 5 chổ-2.05Tấn ”, em cũng mong với đề tài này sẽ là
một cuốn tài liệu chung nhất cho công việc sửa chữa các hệ thống điện nói chung và
hệ thống cung cấp điện nói riêng. Đề tài này tập trung vào tính toán hệ thống cung
cấp,tìm hiểu về kết cấu và nguyên lý làm việc và tìm hiểu các sơ đồ mạch điện của
các hệ thống điện bố trí trên xe. Từ đó phân tích, chẩn đoán các dạng hư hỏng và
biện pháp khắc phục hư hỏng thường gặp.
3
Thiết kế hệ thống cung cấp điện trên xe du lịch 5 chổ - 2.05 Tấn
CÁC KÍ HIỆU VÀ VIẾT TẮT
DOHC (Double Overhead Camshafts): Hai trục cam phía trên xylanh.
CVVT (Continous variable valve timming): Hệ thống thay đổi liên tục thời
điểm đóng mở van.
TDC (Top Dead Center): Điểm chết trên trục cam nạp.
ATDC (After Top Dead Center): Sau điểm chết trên trục cam nạp.
BTDC (After Top Dead Center): Trước điểm chết trên trục cam nạp.
BDC (Bottom Dead Center): Điểm chết dưới trục cam xả.
ABDC (After Bottom Dead Center): Sau điểm chết dưới trục cam xả.
BBDC (Bottom Dead Center): Trước điểm chết dưới trục cam xả.
ECU (Electronic Control Unit): Bộ điều khiển điện tử.
ECM (Electronic Control Module): Bộ điều khiển điện tử.
IC (Integrated Circuit): Mạch tích hợp.
IGN: Tín hiệu đánh lửa do ECM cấp đến IC.
EBD (Electronic Brake force Distribution): Hệ thống phân bố lực phanh điện
tử
ALT (Alternator) – Máy phát xoay chiều;
A/C (Air Conditioning) – Điều hoà không khí;
ABS (Anti-Lock Brake System) – Hệ thống chống hãm cứng bánh xe khi
phanh

sau:
Hệ thống cung cấp với máy phát điện một chiều :Có kết cấu đơn giản, công
suất nhỏ, không đáp ứng để bố trí trên ô tô hiện nay.
Hệ thống cung cấp với máy phát điện xoay chiều (hình 1.1)
+ Loại kích thích bằng nam châm vĩnh cửu.
+ Loại kích thích kiểu điện từ (bằng nam châm điện)
Hình 1-1. Sơ đồ hệ thống cung với máy phát điện xoay chiều
1- Máy phát; 2- Bộ điều chỉnh điện; 3- Khóa điện; 4- Đồng hồ ampe;5- Phụ tải.
Ngoài ra, trong hệ thống cung cấp còn có:
- Bộ điều chỉnh điện (BĐCĐ) làm nhiệm vụ: phân phối chế độ làm việc giữa
ắc quy và máy phát; hạn chế và ổn định thế hiệu của máy phát để đảm bảo an toàn
cho các trang thiết bị điện trên xe; hạn chế dòng điện của máy phát để đảm bảo an
toàn cho các cuộn dây của nó;
5
Thiết kế hệ thống cung cấp điện trên xe du lịch 5 chổ - 2.05 Tấn
- Dụng cụ đo, kiểm tra: có thể là ampe kế hoặc đèn tín hiệu cho phép kiểm tra
sự làm việc của ắc quy thông qua giá trị dòng phóng hoặc nạp của nó;
- Công tắc cắt mát: dùng để cắt cực âm của ắc quy với mát khi ô tô máy kéo
không làm việc.
2.1.3. Yêu cầu
- Phải luôn tạo ra một điện áp ổn định (13,8V – 14,2V đối với hệ thống điện
14V) trong mọi chế độ làm việc của phụ tải.
- Máy phát phải có cấu trúc và kích thước nhỏ gọn, trọng lượng nhỏ, giá thành
thấp và tuổi thọ cao.
- Có độ bền cao trong điều kiện nhiệt độ và độ ẩm lớn, có thể làm việc ở
những vùng có nhiều bụi bẩn, dầu nhớt và độ rung động lớn.
- Ít chăm sóc và bảo dưỡng
2.1.4. Những thông số cơ bản của hệ thống cung cấp
+ Điện áp định mức: Phải bảo đảm Uđm = 14V đối với những xe sử dụng hệ
thống điện 12V, Uđm = 28V đối với những xe sử dụng hệ thống điện 24V.

ắcquykiềm.
Nhưng thông dụng nhất từ trước đến nay vẫn là ắcquy axit, vì so với ắcquy
kiềm nó có sức điện động của mỗi cặp bản cực cao hơn, có điện trở trong nhỏ và
đảm bảo chế độ khởi động tốt, mặc dù ắcquy kiềm cũng có khá nhiều ưu điểm.
c. Cấu tạo và quá trình điện hóa của ắcquy chì-axit
+ Cấu tạo
Ắcquy axit bao gồm vỏ bình, có các ngăn riêng, thường là ba ngăn hoặc 6
ngăn tuỳ theo loại ắcquy 6V hay 12V.
Hình 1-2. Cấu tạo bình ắcquy a xít.
1- Bản cực âm; 2- Tấm cách; 3- Bản cực dương; 4- Khối bản cực; 5- Cầu nối
các bản cực cùng tên; 6- Đầu ra; 7- Cực dương; 8- Vỏ bình; 9- Đệm làm kín; 10-
Nút; 11- Nắp; 12- Cầu nối các ngăn; 13- Lỗ thông hơi; 14- Cực âm.
Trong mỗi ngăn đặt khối bản cực, có hai loại bản cực: bản dương và bản âm.
Các tấm bản cực được ghép song song và xen kẻ nhau, ngăn cách với nhau
bằng các tấm ngăn. Mỗi ngăn như vậy được coi là một accu đơn. Các ắcquy đơn
được nối với nhau bằng các cầu nối và tạo thành bình ắcquy. Ngăn đầu và ngăn cuối
có hai đầu tự do gọi là các đầu cực của ắcquy. Dung dịch điện phân trong ắcquy là
7
Thiết kế hệ thống cung cấp điện trên xe du lịch 5 chổ - 2.05 Tấn
axit sunfuric, được chứa trong từng ngăn theo mức qui định thường không ngập các
bản cực quá 10 -15 mm.
Vỏ ắcquy được chế tạo bằng các loại nhựa ebônit hoặc cao su cứng, có độ bền
và khả năng chịu được axit cao. Bên trong ngăn thành các khoang riêng biệt, ở đáy
có sống đỡ khối bản cực tạo thành khoảng trống (giữa đáy bình và khối bảncực).
Khung của các tấm bản cực được chế tạo bằng hợp kim chì – stibi (Sb) với
thành phần 87 ÷95% Pb + 5 ÷13% Sb. Các lưới của bản cực dương được chế tạo từ
hợp kim Pb-Sb có pha thêm 1,3%Sb + 0,2% Kali và được phủ bởi lớp bột dioxit chì
Pb02 ở dạng xốp tạo thành bản cực dương. Các lưới của bản cực âm có pha 0,2%
Ca + 0,1% Cu và được phủ bởi bột chì.
Tấm ngăn giữa hai bản cực làm bằng nhựa PVC và sợi thủy tinh có tác dụng

chiều sau:
Máy phát điện xoay chiều kích thích bằng nam châm vĩnh cưu thường được sử
dụng trên các xe gắn máy.
Máy phát điện xoay chiều kích bằng điện từ có vòng tiếp điện sử dụng trên
ôtô.
Máy phát điện xoay chiều kích bằng điện không có vòng tiếp điện sử dụng chủ
yếu trên máy kéo và các xe chuyên dùng.
+ Đặc điểm cấu tạo:
* Máy phát xoay chiều kích thích bằng nam châm vĩnh cửu:
Phần lớn máy phát điện xoay chiều kích thích bằng nam châm vĩnh cửu đang
được sử dụng đều có rotor là nam châm quay. Mạch từ của máy phát này khác nhau
chủ yếu ở kết cấu của rotor và có thể chia làm bốn loại chính: Rotor nam châm tròn,
rotor nam châm hình sao với má cực hoặc không má cực, rotor hình móng và rotor
nam châm xếp. Đơn giản nhất là loại rotor nam châm tròn.
- Rôto: Phần lớn các máy phát đang được sử dụng hiện nay đều có nam châm
quay hình sao, tức nam châm là rôto. Loại này có ưu điểm là hệ số sử dụng vật liệu
lớn,số cực nam châm thường là sáu, vì nếu tăng số cực lên nữa thì hệ số sử dụng vật
liệu lại kém đi.
Nhược điểm của rôto nam châm hình sao là khó nạp từ cho rôto, cường độ từ
trường và từ cảm yếu, độ bền cơ học thấp.
- Stato: của máy phát là một khối thép từ hình trụ rỗng, ghép từ các lá thép
điện kỹ thuật được cách điện với nhau bằng sơn cách điện để giảm dòng fucô. Mặt
trong của stato có các vấu cực để quấn các cuộn dây phần ứng (hình 1.13).
Hình 1-7. Hệ thống từ của máy phát với nam châm hình sao
1- Stato;2- Roto-nam châm
11
Thiết kế hệ thống cung cấp điện trên xe du lịch 5 chổ - 2.05 Tấn
* Máy phát xoay chiều kích thích kiểu điện từ có vòng tiếp điện(có chổi than):
Cấu tạo của máy phát điện loại có vòng tiếp điện gồm những bộ phận chính là:
rôto, stato và bộ chỉnh lưu.

Hình 1.12. Sơ đồ các máy xoay chiều không có vòng tiếp điện
1- Stato; 2- Vòng không dẫn từ ; 3-Cuộn kích thích cố định ;4,5- Các móng cực;
6- Đĩa lắp cuộn kích thích
So với các máy phát loại có vòng tiếp điện, máy phát loại không có vòng tiếp
điện nói chung có khối lượng và kích thước lớn hơn. Tuy vậy, độ tin cậy cao và tuổi
thọ lớn hoàn toàn có thể bù lại được cho những nhược điểm trên của chúng.
2.1.5.3. Bộ điều chỉnh
Tùy thuộc vào cấu tạo và nguyên lý làm việc của các tiết chế điện thế người ta
chia thành hai loại:
+ Bộ điều chỉnh loại rung.
+ Bộ điều chỉnh loại bán dẫn.
a. Bộ điều chỉnh điện áp loại rung:
Sơ đồ cấu tạo của RLĐCTH loại rung như trên (hình 1.16).
Hình 1-13. Sơ đồ rơ le điều chỉnh thế hiệu loại rung.
a- Sơ đồ nguyên lý; b- Sơ đồ cấu tạo
14
Thiết kế hệ thống cung cấp điện trên xe du lịch 5 chổ - 2.05 Tấn
Cấu tạo rơ le gồm: khung từ 2; lõi thép 1, trên đó quấn cuộn dây từ hoá WU
đặt dưới điện thế của máy phát (mắc song song với nó); cần tiếp điểm 3 có thể quay
quanh điểm tựa trên khung từ; tiếp điểm KK': trong đó K là má vít cố định được bắt
cách điện với khung từ, còn K' là má vít động được gắn trên cần tiếp điểm 3; lò xo
(lx) có khuynh hướng giữ cho tiếp điểm K-K' luôn luôn ở trạng thái đóng; điện trở
phụ Rf mắc song song với KK'.
b. Bộ điều chỉnh loại bán dẫn.
Để khắc phục những nhược điểm của bộ điều chỉnh điện áp dạng rung ,người
ta sản xuất các bộ điều chỉnh điện áp không tiếp điểm (tiết chế bán dẫn),sử dụng các
linh kiện bán dẫn: diode, diode ổn áp (diode zener), transistor. Có 2 loại tiết chế bán
dẫn khác biệt ở transistor mắc nối tiếp với cuộn kích. Nếu dùng transistor loại PNP
thì cuộn kích được nối trực tiếp ra mass còn dùng transistor loại NPN thì một đầu
cuộn kích sẽ được nối với dương qua công tắc máy.

ESC, hệ thống túi khí SRS, chìa khóa thông minh Smart Key,Khởi động bằng nút
bấm SSB (Start Stop Button), nội thất bọc da, ghế điện điều chỉnh tám hướng, kính
chiếu hậu gập tự động,…
17
Thiết kế hệ thống cung cấp điện trên xe du lịch 5 chổ - 2.05 Tấn
Hình 2-1. Hình dáng bên ngoài
2.2.2. Các thông số kỹ thuật của xe Hyundai Tucson
2.2.2.1. Sơ đồ tổng thể xe Hyundai Tucson
1540
2630
4325
1795
1540
1680
Hình 2-2. Các kích thước cơ bản của xe Hyundai Tucson
18
Thiết kế hệ thống cung cấp điện trên xe du lịch 5 chổ - 2.05 Tấn
2.2.2.2. Thông số kỹ thuật của xe Hyundai Tucson
Bảng 2-1. Thông số kỹ thuật xe HYUNDAI TUCSON
STT Thành phần Đơn vị Số liệu
1 Chiều dài tổng thể mm 4325
2 Chiều rộng tổng thể mm 1795
3 Chiều cao tổng thể mm 1680
4
Chiều dài cơ sở mm
2630
5
Chiều rộng vệt bánh trước mm
1540
6

Thành phần Đơn vị
Thông số
1
Kiểu xe
Huyndai TUCSON 2006
2
Động cơ
Beta II 2.0L I4
3
Dung tích xy lanh cc 1975
4
Đường kính xy lanh x Hành
trình piston
mm 82 x 93.5
5
Công suất cực đại [KW /
(rpm)]
104 / 6000
6
Mô men xoắn cực đại [Nm / (rpm)] 184 / 4500
7
Tỷ số nén 10,1:1
8
Thứ tự nổ 1-3-4-2
9
Trục cam nạp mở
Trục cam nạp đóng
Trục cam xả mở
Trục cam xả đóng
[độ]

16
Số xi lanh / Cách bố trí
4 / Thẳng hàng
2.2.3.2. Hệ thống lái
Hệ thống lái trên xe Hyundai Tucson là hệ thống lái cơ khí có trợ lực thủy lực,
cơ cấu lái loại bánh răng và thanh răng.
Vị trí lái khá thoải mái, với điểm mù hẹp cho tầm quan sát tốt. Động cơ êm và
khoang lái được cách âm tốt, cho cảm giác lái đằm và chính xác ở tốc độ cao.
+ Đặc điểm:
Cơ cấu lái loại thanh răng- bánh răng có tỉ số truyền nhỏ nên rất nhạy,vì thế nó
được sử dụng rộng rải trên xe đua và thể thao cũng như trên các xe du lịch cỡ nhỏ;
Hiệu suất cao,kết cấu gọn,chế tạo đơn giản,giá thành rẻ.
+Nhược điểm:
-Lực điều khiển lớn, Nhạy cảm với va đập, Không sử dụng được với hệ thống
treo trước phụ thuộc.
Hình 2-4. Sơ đồ hệ thống lái xe Hyundai Tucson
21
Thiết kế hệ thống cung cấp điện trên xe du lịch 5 chổ - 2.05 Tấn
1- Vô lăng; 2. Trục lái; 3. Các đăng; 4. Đường ống dầu hồi; 5. Đường dầu đi; 6. Đai
ốc dầu; 7. Cơ cấu lái; 8. Đường dầu nối giữa khoan phải xylanh với van xoay; 9.
Đường dầu nối giữa khoan phải xylanh với van xoay; 10. Xylanh trợ lực; 11. Thanh
kéo ngang; 12. Đòn quay đứng; 13. Khớp cầu; 14. Bình chứa dầu; 15. Bơm dầu
Bảng 2-3. Thông số kỹ thuật của hệ thống lái
2.2.3.3. Hệ thống phanh
Hệ thống phanh xe Hyundai Tucson bao gồm: Phanh trước và phanh sau là
phanh đĩa loại má kẹp tùy động một pít tông, điều khiển bằng thuỷ lực trợ lực chân
không, phanh dừng sử dụng loại cơ khí tác dụng lên bánh sau.
Hình 2-5. Sơ đồ kết cấu phanh đĩa
1-Má kẹp; 2. Piston; 3. Chốt dẫn hướng; 4. Đĩa phanh; 5. Má phanh
Bảng 2-4. Thông số kỹ thuật của hệ thống phanh xe Hyundai Tucson

Đường kính xylanh 34 mm
5 Loai dầu sử dụng Dot 3
Ngoài ra trong hệ thống phanh còn sử dụng các hệ thống hỗ trợ như: Hệ thống
chống bó cứng phanh ABS,chống trượt TCS,phân phối lực phanh bằng điện tử
(EDB), hệ thống hỗ trợ phanh khẩn cấp, hệ thống điều khiển ổn định xe ESC
(Electronic Stability Control system). Tất cả các hệ thống được thiết kế để đảm bảo
tính ổn định hướng lái của xe khi vào cua và góp phần nâng cao tính năng an toàn
cho xe .
2.2.3.4. Hệ thống treo
Hệ thống treo trước trên xe Hyundai Tucson là hệ thống treo độc lập bằng lò
xo và ống giảm chấn được thiết kế theo kiểu Mac Pherson .
Hệ thống treo MacPherson phát triển mạnh khi kết cấu khung xe liên khối
(unibody) ngày càng sử dụng rộng hơn. Giảm xóc kiểu mới bỏ thanh đòn trên thay
bằng lò xo cùng ống nhún, gắn với khung xe qua đệm cao su. Thay cho thanh ống
ngang, người ta quay lại sử dụng thanh đòn hình tam giác có hai điểm tỳ. Lò xo
được đặt lệch đi so với ống nhún và nghiêng vào phía trong, còn những cao su giảm
chấn ở khớp tiếp xúc với khung được giữ nguyên
Hệ thống treo sau trên xe Hyundai Tucson là hệ thống treo độc lập loại 2 đòn
chiều dài bằng nhau ,loại trừ được hoàn toàn sự thay đổi góc nghiêng của mặt
phẳng quay bánh xe.
23
Thiết kế hệ thống cung cấp điện trên xe du lịch 5 chổ - 2.05 Tấn
Bảng 2-5. Thông số kỹ thuật của hệ thống treo
Hình 2-6. Hệ thống treo trước xe Hyundai Tucson
1-Bộ lò xo và giảm chấn trước; 2- Giảm chấn ống; 3-Tay đòn trên; 4- Tay đòn dưới;
5-Thanh liên kết; 6- Thanh cân bằng;7- Khung xe
24
STT Thông số Giá trị Đơn vị
1
Hệ thống treo

nhất (điều này có ý nghĩa rất lớn).
25